[发明专利]一种用于绝对地磁观测的自动化磁通门经纬仪

摘要

本发明提供一种用于绝对地磁观测的自动化磁通门经纬仪，包括：支撑机构(1)、二维无磁旋转机构(2)、测量单元(3)以及总控制器；所述二维无磁旋转机构(2)包括水平无磁旋转单元和垂直无磁旋转单元；所述测量单元(3)包括：平行支架(3.1)、激光器(3.2)、单分量磁通门探头(3.3)和电子水平传感器(3.4)。优点为：磁通门经纬仪中引入了激光器，保证对准标志物的精确度；可自动高精度实现单分量磁通门探头的水平旋转和垂直旋转，最终实现地磁偏角D和地磁倾角I的自动高精度测量。

主权项

一种用于绝对地磁观测的自动化磁通门经纬仪，其特征在于，包括：支撑机构(1)、二维无磁旋转机构(2)、测量单元(3)以及总控制器；其中，所述支撑机构(1)包括上面板(1.1)、下面板(1.2)和立柱(1.3)；所述上面板(1.1)和所述下面板(1.2)上下对称水平布置；所述立柱(1.3)的设置数量为至少两个，固定安装于所述上面板(1.1)和所述下面板(1.2)之间；所述二维无磁旋转机构(2)包括水平无磁旋转单元和垂直无磁旋转单元；所述水平无磁旋转单元用于使所述测量单元(3)在水平空间中旋转，包括：无磁轴框(2.1)、第1竖轴(2.2)、第2竖轴(2.3)、第1圆光栅码盘(2.4)、第1激光读数头(2.5)、第1压电陶瓷环(2.6)和第1压电电机(2.7)；所述无磁轴框(2.1)垂直布置，所述无磁轴框(2.1)的底部中心和顶部中心各固定安装所述第1竖轴(2.2)和所述第2竖轴(2.3)；其中，所述第1竖轴(2.2)的底部通过轴承可转动安装于所述下面板(1.2)的中心位置；所述第1压电陶瓷环(2.6)位于所述下面板(1.2)的上方，且使所述第1压电陶瓷环(2.6)的中心固定套设于所述第2竖轴(2.3)上，所述第1压电电机(2.7)固定安装于所述下面板(1.2)的上表面，并且，所述第1压电电机(2.7)的输出端与所述第1压电陶瓷环(2.6)的表面紧密接触，所述第1压电电机(2.7)通过所述第1压电陶瓷环(2.6)带动所述第2竖轴(2.3)在水平空间中旋转，进而带动所述无磁轴框(2.1)在水平空间中旋转；所述第2竖轴(2.3)的顶部通过轴承可转动安装于所述上面板(1.1)的中心位置并延伸到所述上面板(1.1)的上方；所述第1圆光栅码盘(2.4)位于所述上面板(1.1)的上方，并且，所述第1圆光栅码盘(2.4)的中心与所述第2竖轴(2.3)固定连接，所述第1激光读数头(2.5)与所述第1圆光栅码盘(2.4)连接，用于读取所述第1圆光栅码盘(2.4)测得的旋转角度值；所述垂直无磁旋转单元包括横轴(2.8)、第2圆光栅码盘(2.9)、第2激光读数头(2.10)、第2压电陶瓷环(2.11)和第2压电电机(2.12)；所述横轴(2.8)水平布置于所述无磁轴框(2.1)的左侧纵梁和右侧纵梁之间，并且，所述横轴(2.8)的右端通过轴承可转动安装于所述右侧纵梁的中心；所述第2压电陶瓷环(2.11)位于所述右侧纵梁的内侧，且使所述第2压电陶瓷环(2.11)的中心固定套设于所述横轴(2.8)的右端，所述第2压电电机(2.12)固定安装于所述右侧纵梁的内侧，并且，所述第2压电电机(2.12)的输出端与所述第2压电陶瓷环(2.11)的表面紧密接触，所述第2压电电机(2.12)通过所述第2压电陶瓷环(2.11)带动所述横轴(2.8)在垂直空间中旋转；所述横轴(2.8)的左端通过轴承可转动安装于所述左侧纵梁的中心位置并延伸到所述左侧纵梁的外侧；所述第2圆光栅码盘(2.9)位于所述左侧纵梁的外部，并且，所述第2圆光栅码盘(2.9)的中心与所述横轴(2.8)的左端固定连接，所述第2激光读数头(2.10)与所述第2圆光栅码盘(2.9)连接，用于读取所述第2圆光栅码盘(2.9)测得的旋转角度值；所述测量单元(3)包括：平行支架(3.1)、激光器(3.2)、单分量磁通门探头(3.3)和电子水平传感器(3.4)；所述平行支架(3.1)的几何中心开设有与所述横轴(2.8)相匹配的安装孔；所述平行支架(3.1)通过所述安装孔固定安装于所述横轴(2.8)的中心；所述平行支架(3.1)的上下两端安装有平行设置的所述激光器(3.2)和所述单分量磁通门探头(3.3)；所述平行支架(3.1)的侧面固定安装所述电子水平传感器(3.4)；所述总控制器分别与所述第1激光读数头(2.5)、所述第1压电电机(2.7)、所述第2激光读数头(2.10)、所述第2压电电机(2.12)、所述激光器(3.2)、所述单分量磁通门探头(3.3)和所述电子水平传感器(3.4)电性连接。